题目内容

17.如图所示,已知两个小物块A、B的质量分别为2m和m,随圆盘一起在水平面内做匀速圆周运动,它们轨道半径之比为rA:rB=1:2,小物块A、B与圆盘之间的动摩擦因数相同,则下列说法正确的是(  )
A.小物块A所受摩擦力的方向与轨迹圆相切
B.小物块A、B所受向心力大小相等
C.小物块A、B的向心加速度大小之比为1:2
D.若逐渐增大圆盘角速度,小物块B首先相对圆盘滑动

分析 小物块做圆周运动,靠静摩擦力提供向心力,角速度相等,根据向心力公式比较向心力的大小,结合向心加速度公式得出向心加速度之比.根据最大静摩擦力提供向心力求出物块与圆盘发生相对滑动的临界角速度,从而判断哪个物块先滑动.

解答 解:A、物块做匀速圆周运动,靠静摩擦力提供向心力,可知物块A所受的摩擦力方向指向圆心,故A错误.
B、A、B的角速度相等,根据${F}_{n}=mr{ω}^{2}$知,A、B的质量之比为2:1,半径之比为1:2,则向心力大小相等,故B正确.
C、根据a=rω2知,半径之比为1:2,角速度相等,则向心加速度之比为1:2,故C正确.
D、根据μmg=mrω2得,发生相对滑动的临界角速度$ω=\sqrt{\frac{μg}{r}}$,因为B的半径大,则发生相对滑动的临界角速度小,增大圆盘的角速度,小物块B首先发生相对滑动,故D正确.
故选:BCD.

点评 解决本题的关键知道物块做圆周运动向心力的来源,知道A、B的角速度相等,结合牛顿第二定律分析判断.

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